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"A'4R'(.IORUIONS :ft ADJONCTIC fS AUX DETBCTNURS J)' J.lCINIa:1 A CATHODE l'ROUIE"
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INTRODUCTION -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-
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La 48t.ot1011. ou la p1"6-c16tect10a ^ , 1 peentatt de nos jouira, une importance de plus en plus marquée et, observant les insuffisances graves de certaine type.
de détecteurs connaissant une certaine faveur sur le marché international, tenant compte de la nécessité de produire des appareils répondant, presque dans chaque cas d'utilisation, à des conditions bien spécifiques, il a été jugé opportun d'apporter aux systèmes existants des améliorations et des adjonctions complétant leurs caractéristiques de sécurité opérationnelle, leur sensibilité, et d'étendre, dans certains cas, le nombre de critères sur la base desquels la détection ou la pré-détection d'incendie est obtenue.
L'autre part, dans l'ensemble des pays appartenant à la Communauté Européenne de l'EURATOM, li existe une raglementalion très stricte limitant sévèrement ion rayonnements radio- actifs issus de détecteurs ou pré-détecteurs du type ionique, ce qui implique la mise en oeuvre de techniques spéciales visant à réduire l'importance ou l'influence des radiations émises par les sources ionisantes inclues dans certains de ces dispositifs.
Le présent mémoire a pour but de décrire un ensemble de procédés et d'améliorations mises en oeuvre pour répondre aux exigences techniques modernes et aux réglementations restric- tives sur l'émission ou la cispersion de radiations radioactives indésirables provenant, en orare principal, de systèmes ou d'appareillages de détection ou de pré-détection d'incendie.
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MEMOIRE bÎÎ3Cù ..¯...".....¯¯....¯¯¯..¯..
La procédé de détection connu sous le vocable de
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détection ou pré-d6toction d'incendie" et qui repose sur l'ionisation des gaz, vapeurs, fumées, aérosols ou produite généralement quelconques de distillation résultant d'une combus- tion sporadique ou spontanée, a été amplement décrit dans ses moindres détails, y compris les éléments de signalisation télé que relais, appareils de mesure, témoins au néon, etc... etc...
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par P. MALSALLMZ, aans son brevet belge n. 39µ.134 lui délivre par arrêté ministériel du 3I.1.1963.
La méthode de détection mise en oeuvre par cet auteur, est schématisé en fig.I.
Une enceinte E, appelée chambre d'ionisation, ouverte, contient une préparation radioactive Ra et une électrode collée- trice K fortement isolée.
Dans ces conditions, si un champ électrique fourni par
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la batterie B, existe entre les parois de 3 de la chambre c1'ion1sation et l'électrode K, une résistance 8i de forte valeur Le 10 10 à 10 14 ohms par exemple) sera parcourue par un courant qui, partant de + Ble traversera la chambre, la résistance R une partie de P, dont nous verrons la fonction plus loin et, iinalement, retournera à - B1.
T est un tube électronique à vide poussé dont l'élément
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, de commande, en l'occurrence la grille 0 tortement isolée égalemee. ,i est connectée à la jonction de K et de R. xilament du 'Cube T est chauffé par la batterie B2
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1<%fi le potentiomètre P dont le curseur est connecta électriquement à R de façon telle que, par déplacement de ce curseur, le potentiel appliqué à G, via R, soit modifie, altérant
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ainsi le courant anodique de T alimenté par B3 via un galvanox3t.ra à zéro médian choisi ici pour les nécessités de l'expose.
G pourrait naturellement être n'importe quelle charge électrique adaptable à T.
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L'expérience montre que la déflexion de l'index de G est a la fois fonction de la nature du gaz introduit dans l'enceinte de le,chambre et que celle-ci peut être positive ou négative selon que le gaz ou mélange gazeux introduit est de densité plus petite ou plus grande que l'air et que pour un même gaz, cette même déflexion est proportionnelle à la pression lui impartie. Il est alors normal que le courant lu en G prend des valeurs plus petites ou plus grandes que celles lui imparties par réglage initial.
De ce qui précède, on peut donc conclure que le dispositif schématisé en fig,l est celui d'un analyseur de gaz responsif fondamentalement à la pression et à la nature du gaz ou mélange gazeux introduit dans un élément détecteur qui est une chambre d'ionisation, excitée par une préparation radioactive fournissant à l'électrode de commande d'un amplificateur élec- tronique, une tension apparaissant amplifiée dans le circuit anodique de ce même ampliricat eur ou pouvant être prélevée à basse impédance, elle peut servir éventuellement à toutes fins de contrôle ou de commande électrique souhaitables.
Dans certaines réalisations industrielles, le tube électronique chaulfe T, a été remplacé par un tube à décharge gazeuse appelé "tube à cathode froide". des tubes possèdent sur leur équivalent thermoionique, l'avantage ae ne pas posséder d'éléments chauffants.
Le fonctionnement de ceux-ci est basé sur une décharge électrique au-travers d'une atmosphère gazeuse entre deux élec- trodes, cathode et anode, initiée par une électrode intermédiaire généralement appelée "starter".
L'avantage de ne pas posséder d'élément chauffant que présente cette catégorie du tube, est contrebalancé par l'incon- vénient de signaux à tension élevée, nécessaires à défclancher le passage du courant et qui doivent être appliqués au starter, par des phénomènes de vieillissement et, lorsque travaillant à toute impédance d'entrée, par des phénomènes d'allumages intem- pestifs.
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D'autre part, le système 6;C aonodirectionnel, c'est-à- dire, que la décharge peut être amorcée, ou bien par accroissement du potentiel entre starter et cathode, ou par un décroissement
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de ool\11-cl sans situation intermédiaire,
Le système est donc un interrupteur du type tout ou rien réagissant comme les tubes du type thyratron à cathode chauffée.
L'inconvénient des tensions élevées à appliquer aux
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starter de ce genre d'organe, est partiellemest oonorobol,ono' par le fait que les courante nécessaires à leur opération sont extrêmement petite et peuvent être encore réduite par l'1D.ertloa d'un condensateur entre starter et cathode comme O-Z en fig.2.
Dans ce schéma# on retrouve la même chambre d'touisation qu'en fig.1 ainsi que la même r6aistance de charge R, tandis que le circuit anodique est chargé par un relata Rel dont les contacts
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sont figurée en Ele Ka et X39 un a'arrange de façon telle que le oiviaeur potent10-' métrique représenté par la chambre d'iomeation 3 et la réelstance B, tasse apparaître sur le start6r B de la triode eu cathode froide TF, une différence de potentiel telle que le tube il à la limite d'allumage.
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Si maintenant, on introouit en zig un gaz plua lourd que l'air, la tension aux bornea de cette chambre tend à croître par suite de la diminution do courant dans le circuit R-le
Dès lora, la tension du starter croit, le tube TF s'allume et un courant circule dans le circuit de charge opérant le relais Rel.
Si maintenant, on introduit en B un gaz plus léger que
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1'bir, le phénomène inverse se produit, c'.s1;-à-aire que la tension entre le starter et la cathode decroîv et le tube ne s'allume pas.
C'est ce qui explique le non-fonctionnement des soi-disant predétecteurs atinceudie en présence de feux sans fumée tels que ceux observés en présence de la combustion d'alcool, d*éthort de glycol ou auures produits hautement volatile ou inflammables qui brûlent en ne dégageant que de l'air chaud qui, étant plus léger que l'air à température normale et pénétrant dans la chambre
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d'ionisation, empêche le xonc1;
ionnement de ces pre-4.teceur8.'
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D'autre part, noua 8Yon. expliqué c1-cI'8'U' que lei
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déolanchesant du la décharge entre cathode et anode d'un tube à cathode troidev ne pouvait itre obtenu que par une variation importante de tension sur la starter. ceci impliqua que 1. charma radioactive excitant la chambre d'ionisation aoli dtre Importante et que la tension aux bornes de celle-ci doit itre assez élevées Toutafoia, comme les réglementa iaaua de l'UR1OM obligent 1 utiliser des sources très faibles d'isotopes fniblo rayonnement parasite, on est amené 4 revoir ? so .- chambres d'ionisation d'un montage très particulier, 1 ,01108 bout un compromis entre une dispersion parasite ue rayonnement a1n1mua,
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une tension optimum sur la starter avec une adaptation électrique aussi proche que possible de l'idéal.
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Uns t,..ls chambre représentée en x16.µ permet de sa
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rapprocher des conditions optima reprises ci-dessus, Bile est
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oesentiellement constituée par un CY12mue Cy coulissant dans un anneau métallique À via des tiges telles quo Hl et ii,.
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AU centre de cet anneau est monta un support en matériel
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à haut pouvoir diélectrique, tel que le tétlon ou le po118tIrèAe,
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dans l'axe duquel est percé un trou pour y recevoir une électrode
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apb,riquo .8.
Le cylindre Cy porte en oucto un pont P pouvant CQul188e en hauteur selon eaux ae son genératrices diamétralement oppose@ $
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Ce ponte à son tour, porte un cylindre 8 dans lequel esc sortie
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la charge radioactive Ra. Il est donc possible de déplacer 01 ainsi que la source Ra, par rapport z B, en faisant coulisser Uv en A et P le long de Cl.
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Cy et le porte-source b sont connectés au négatif de la
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bazterie 8 do la zig,2# taudis que l'élocrorodo sphérique est
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connectée au positif de la même batterie via la résistance R
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dont le point est connecte au starber de TF.
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Dans ces conditions, en agissant sur la géométrie
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doublement variable de la chambre alionisatîou et observant que Cy est à un potentiel négatif par rapport à B, on peut influencer
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le parcours, en distance dans t'air, des particules alpha issues
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de Ba et concentrer ces particules en B en augmentant la différence de potentiel aux bornes do B, puisque B est positif par
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Sans ces conditions,
il existe un réglage pour lequel la champ électrique en Cy est maximum et la densité de parti- cules reçues en B également.
Il en résulte que par rapport aux chambres d'ionisation à tiges centrales, on obtient pour une même charge Ra une sensibilité beaucoup plus grande ou avec une charge réduite, une sensibilité égale à celle des chambres ordinaires.
Toutefois, s'il est possible d'obtenir un maximum très poussé de rendement d'une telle chambre, il n'en reste pas moine vrai que le starter de 8 doit être préalablement porté à un potentiel bien déterminé, par construction, au travers d'une résistance R de valeur très élevée.
L'emploi de valeurs fixes de telles résistances se heurte à deux objections fondamentales, en premier lieu, leur coût et, en second lieu, le fait que la valeur ohmique fixe ne peut être idéalement adaptée aux conditions d'opération de TF.
On sait, en effet, que si l'on considère la chambre d'ionisation comme un générateur, l'adaptation idéale veut que la résistance de charge en série avec ce générateur soit égale à la résistance interne de celui-ci.
Dès lors, si l'on veut adapter une chambre d'ionisation à paramètre variable à TF, il faut rendre R variable également.
Ceci est fait en réalisant R sous la forme d'une seconde charge radioactive de très faible valeur disposée en face d'un plateau fixe tandis que le support de la seconde charge Rs2, peut être déplacé par rapport à ce même tableau.
L'ensemble est schématisé en fig.4.
Le diviseur potentiométrique formé par R sous la forme @@@ si variable et la chambre d'ionisation, est retourné @ unelesistance R2 à un ensemble diviseur de tension R1-P1, de façon telle que si les valeurs cnmiques de R et de la chambre d'ionisation sont egales, on puisse faire varier le potentiel appliqué en S en agissant sur le curseur de P1.
Dans ces conditions, on réalise une adaptation idéale de la chambre d'ionisation par rapport à sa charge et on amene à
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voiMmte le potentiel w 6 aurai prêt que possible ae l'allumage au moyen de Qui 20U?Oroi., on odnerve que, si le réglage cL* 21 est pou s. zut la limite d'amorçage de Tyq celui-ci s'allume à la moindre variation de la valeur nominale de la source de tension B3 et que, môme cette source demeurant stable, dee variations thermiques ambiantes sont susceptibles de déclancher intempestivement le tube TF, Cbst la raison pour laquelle il 1 .
mbéréb à s'écarter, dans une certaine mesure, des tensions trop proches à l'amorçage de TF et c'est ce qui justifie l'intérêt, tant d'obtenir une chambre d'ionisation à haute sensibilité, convenablement adaptée à sa résistance de charge, car dans ce cas, les variations de tension présentes en S atteignent une très grande valeur pour de très faibles variations des concentrations gazeuses ou de fumées dans la chambre d'ionisation et, dès lors, le système présente une très grande marge de sécurité alliée à une sensibilité très élevée.
Lorsqu'un montage comme celui indiqué en fig.4 est utilisé en détection d'incendie, il peut y avoir intérêt à ce que sa répons puisse être retardée de façon à éliminer les alarmes intempestives qui pourraient être provoquées, soit par des bouffées de fumée, soit par l'acheminement vers le détecteur de gaz extérieurs sollicitant l'appareillage par à-coups.
Pour ce faire, il suffit d'introduire entre 8 et la cathode de TF, un condensateur ajustable par exemple qui permette de délayer l'action de S.
Toutefois, si l'on veut introduire un tel condensateur dans le montage, on se heurte à une très grosse difficulté qui réside dans l'isolement électrique d'un tel condensateur.
La difficulté peut être tournée en associant en série au
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condensateur variable, un condensateur 3ace très soigneusement isolé, au polystyrène par exemple, en série avec le condensateur variable.
Une telle association de condensateurs est inaiquée en
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fig.4 ou 01 est le condensateur fixe et 0 le condensateur variable, Un raffinement très intéressant à la chambre aioni.satio do la mig.41 consiste à introduire entre la source ionisante Ra et l'electrode collectrice B, une ou plusieurs éleectrodes de
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ccmtrde (grilles) permettant un réglage électrique du champ à l'intérieur ae la chambre et de l'intensité du bomberasmeut de articulée atteignant B.
Ces éléments de contrôle ou grilles peuvent prendre la
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'01'llQ alanneauxe oe plaques de dèflexion ou de lentilles électro- niques convenablement polarisées et placées sur le chemin des
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particules Issue ue la aource radioactive Ka.
Une telle oiapoeition est utilisée dan. le schéma ae la r16.5 dont il sena question dan8 la suite du présent exposé.
En effet, ainsi qu'il a été expliqué plue haut, par Mite du zonctionnemeràt unilateral des tubes à méthode froide, il cet impossible de réaliser, avec un montage à tube unique, un détecteur ou un pre-aétecteur a'incendie intégral. par le qualificatif intégral, nous entendons un détecteur opérant aussi bien sous l'influence de produite de combustion plus légers ou plus lourds que l'air.
Un circuit réalisant la condition de détection intégrale,
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est schématisé en fig.5 avec l'utilisation aa chambres 4'ion1nation à grilles.
Dans ce schéma, deux triodes à cathode froide, Zl1et'r?29 sont montées de façon telle qu'elles débitent, dans leur circuit de cathode, dans un relais commun Rel. shunte par une diode D amortissant les extra-tensions de rupture comme dans les schémas précédents,
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Dans les circuits de starter de chacun des tubes c011I1dérée, on retrouve les condensateurs fixe et variable 01 et 2' comme précédemment décrits.
Toutefois, t'attaque des starter par les chambres d'ioni- nation est raite d'une façon inversée pour chacun des tubes.
Ainsi, alors que TF1 est monté comme dans les précédents
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circuits, c' est-a-dire, que ce tube s'allumera lorsque la chambre d'ionisation E sera influencée par un gaz plus lourd que l'air, la chambre E', identique à E, est montée dans le bras opposé au
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potentiomètre rorme par R' et 8' , de façon celle que, si un gaz plus léger que l'air pénètre en E', la résistance apparente de cette chambre diminue, dès lors, la tension sur le starter 8'
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Augmente tç la relais Bel opère,
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ho montage de ce relais dans les oigoui%à cathodiques des tuées a cathode froide, en générait sxt préférable A celui inique clans les schèmes précèdent* perce qu'il évite la prononce permanente do la tendon d'alimentation sur 1'*xoiv*&ion au .ia1.,
Les tubes Tri et '2 pourraient être remplacée utilement par un 1;ube à deux starter tels que 113 de la 11'" '6 JJa'" àa, le starter a, plaue au voisinage immésiiaz de il 3, d4claxche l'allumage du tune pour un signal ue polarité negacive par rapport à aa cathode zip tnnai8 que le starter D2 déclenche l'allumage du même tube pour un signal ae polarité positive par rapport a la cathode.
Une ou plusieurs anodes auxiliaires telles que A2 de la
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tig.6 peuvent être prévues pour en faciliter l'allumage et réduire le temps de désionisation.
Il est évident que toute charge électrique convenablement adaptée, soit au circuit anodique, soit au circuit cathodique, comme montré en fig.5, peut être utilisée en lieu et place du relais Rel.
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La fig.7 montre un cas particulier d'utilisation d'une résistance Rk commune à Tri et T?20 Dans ce circuit, lorsque l'un des tuoes s'allume, une tension apparaît aux bornes de la résistance Rk, et une impulsion traverse le condensateur C3 relié à un troisième tube a cathode froide TF4.
Le starter de ce tube est polarisé par un diviseur
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potentiométrique constitué par les résistances a,$ fi et Rot de façon s ce qu'une tension permanente existe sur le starter par rapport à la terre. Sous l'influence de l'impulsion issue de RK
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et traversant Cl, le tube Tl4 alimente par la ligne PQ s'allume et transmet au condensateur C4 une impulsion transmise à son tour à la résistance R9 et la aiode D qui, à son tour, transmet cette impulsion à .La ligne MN.
Si l'on considère maintenant que le starter de TF5,
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polarisé identiquement à celui de T?41 TF5 étant contenu en zizi, est raccordé a la résistance 8kl de T?4, du fait que et dernier
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iube s'allume 11 d.éclanche l'allumage de T85 qui, a son tour,
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fournit uno impulsion à la ligne MN et ainsi de sutie,le phénomne se reproduira en chaîne et la ligne MN recevra autant d'impul- sions qu'il y a de tubes TF s'allumant successivement par suite de l'agitation initiale d'un de ceux-ci. Un tel système permet donc d'obtenir autant d'impulsions qu'il y a de détecteurs à la suite d'un appareil excité et ae localiser, par comptage du nombre d'impulsions, l'appareil ayant initialement opéré,
Revenant au montage de la fig.5, même utilisant un tube comme celui schématisé en fig.6, celui-ci présente l'inconvénient d'être très onéreux au point de vue industriel et l'obligation d'utiliser deux chambres d'ionisation et deux résistances R et R' qui font que l'on fait croître indûment le rayonnement parasite émis par le détecteur.
Si l'on considère que, dans le cas de combustion sans fumée, il y a toujours présence d'air chaud, on peut penser à pomplscer TF2 et ses éléments connexes par un montage thermosta- tique-thermovélccimétrique moins onéreux et plus simple.
Un tel montage est schématisé en fig.8.
Dans ce circuit, le potentiomètre P1 et la résistance R1 alimentant la chambre d'ionisation via la résistance de protection R, est remplacé par la chaîne potentiométrique de la fig.8, R1, Plot R2 appartenant au circuit de la fig.4.
La chaîne potentiométrique de la fig.8 est essentiellement composée de deux résistances fixes R12 et R14 et de deux potentiomètres R10 et R13.
Trois résistances à constante thermique négative, R11, R15 et R16, sont également utilisées dans ce circuit, dont l'opération est essentiellement la suivante i )osant momentanément R11 inexistante, le potentiel .bique la chambre d'ionisation E est dérini par la tension existant entre la jonction de R10 et R12 et la position du curseur de R13.
Ces deux points sont shuntés par les thermistances R15 et R16, Si R16 est soustrait à l'action des variations thermiques extérieures, et qu'au contraire, R15 soit expose à ces variations, la valeur absolue de R!5 diminuera et, en conséquence, la tension
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au point 0 de jonction de R15 et R16 croîtra par rapport à la terre et, étant transmise au starter de TF via la chambre d'ionisation E, provoquera l'allumage du tube,
Si R15 et R16 sont choisis rigoureusement égales en valeur ohmique à une température déterminée et qu'il soit admis que le rapport ces valeurs absolues de ces résistances reste égal à l'unité pour aes variations très lentes de température les affectant, les variations de R16 représenteront les valeurs de la différentielle thermique de l'endroit où elles se situent.
Cette mesure est donc une mesure différentielle thermique ou encore la mesure vélocimétrique de temperature.
Revenons maintenant à la résistance R11 rintroduite dans le circuit. Cette résistance, diminuant en valeur absolue avec la zempérature du lieu, en choisissant convenablement la position au curseur de R10. le courant dans la chaîne potentio- métrique, pour une valeur bien déterminée de R11' peut être ajuste de façon telle que la Tension au point 0 atteeigne la valeur critique d'allumage de TF et on obtient ainsi la mesure thermométrique de l'endroit considère.
Le circuit de la fig.8 réalise donc dans le seul tube à. cathode froide TF, la détection ionique des gaz, vapeurs ou mélanges gazeux plus lourds que l'air, simultanément à la détec- tion thermovéocimétrique et thermostatique des conditions ambiantes.
@ On notera que ce dispositif peut être complété par la système.d'impulsions d'identification réalisé ici par l'adjonction d'une tétrode à cathode froide TF5 comme précédemment exposé.
Dans certains cas de détection, il y a intérêt à ce que, dans le cas de feux sans fumées, le système détecteur soit rendu très sensible. Dans ce cas, on adjoint entre les éléments de détection thermovélocimétrique tels que R15 et R16, un transistor
Tr comme montré en fig.9.
L'utilisation d'un transistor dans un tel circuit est extrêmement intéressante. En effet, disposant d'une tension élevée pour l'alimentatbn de l'ensemble, ce transistor peut être chargé par une résistance telle que R19 (fig.9) de valeur
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très élevée, et l'on obtient ainsi une amplification on tension de plusieurs centaines de fois.
C'est précisément; ce qu'il faut pour attaquer le starter
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S de T? via R2 et la chambre d'ioniaation.
On obtient ainsi un ensemble extrêmement sensible qui, dans la fig.9, a sa sortie d'utilisation entre le point U et la
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terre, olont-a-direg aux borne. de la résistance me qui représente le syatéme 'ut111aation pouvant être généralement quelconque 4aD, ce case
Cependant, un tel circuit n'a qu'une sortit en U et il
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7 . parfois inthrdt à aavoir si c'est le détecteur ionique ou le circuit theoatatique-thoraovéloc1métriqu6 qui * opère.
Pour obtenir ce résultat, on introduit dans le montage
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(voir rig,10) une petite tétrode à cathode froide 1J!'6 qui cet attaquée par le transistor thormontatique-zhermoyêlocim6trique et l'on obtient ainsi entre U1 et la terre une sortie qui sera nous tension lorsque le détecteur thermique aura fonctionné,
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tandis que sur la triode d cathode froide Tl? chargée danR aa cathode par RK6, on trouve lors de l'opération de TF7 une seconde tension entre U2 et la terre.
Disposant des lors de deux lignes d'information, on peut désirer, pour des raisons d'identification, une troisième sortie en régime d'impulsions ou en régime direct, comme indiqué en fig.8 pour le tube TF5. à cet effet, le starter d'un troisième tube' cathode
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troide Tra (voir tis ll) est connecté capacitivement via un condensateur 0,, à 1'F et galvaniquement via la résistance 121.
à ce même starter pré-polarisé par le diviseur potentiométrique constitué par les résistances R22 et R23,
Lorsque l'un ou l'autre des détecteurs opérant TF6
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dèclanchoq on retrouve en U, une impulsion lnclopendante du type de détecteur ayant fonctionné tandis qu'entre la diode D et la terra, on retrouve une impulsion qui peut être utilisée à des fins
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d'1aent111cat10n comme décrit plus haut.
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V V i/ '1/ V .P Si l'ensemble de détection ionique et thermo.,tloo1a6trique qui vient d'être décrit plue haut présente d'incontestable* evan- tagea, il peut rester inopérant dans le cas de déflagrations non suivies d'émission de fumées ou d'élévation de température. C'est le cas, par exemple, d'étincelles de court-circuits, d'arcs ou
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de déflagrations préalables à une mise' reul C'est la raison pour laquelle, il est souhaitable d'adjoindre aux détecteurs précédemment décrits, un système susceptible e f@@@
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indication quant à la présence de phénomon ,. ,n8 transitoires, comme signalé ci-dessus.
La fig.12 représente un tel circuit de détection. Il est composé essentiellement d'un élément photo-électrique IR choisi pour sa sensibilité dans 1'infra-rouge, muni d'un filtre d'hoc et pourvu d'un réflecteur parabolique par exemple.
Cet élément photosensible attaque la base d'un transistor TR2 qui lui, a son tour, attaque une triode à cathode froide,
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ou tout autre élément multi-éleezroue similaire. Lorsque la cellule IR est excitée, il apparaît aux
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bornes ae la résistance de charge R26 de TR2 une tension qui dé cl anche l'opération (Le la triode à cathode froide llt8 bc un courant, circulant en Rk8g fait apparaître entre Us. et 1..: terre une tension qui peut eere employée à toutes tins utiles.
Le schéma ue la r16,ij est uelui d'un détecteur tétravalent avec circuit d'identification comme expliqué préced8mat.
On y reconnaît le détecteur ionique dont l'organe essentiel est le tube à cathode froide TF, le détecteur d'infra-rouge et
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son amplificateur ut enfin$ le détecteur zhermostatiquethermovélocimétrique dont l'élément amplificateur ont le transis- tor Tr4.
La liaison entre les éléments est réalisée au moyen de
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trois triodes à cathode froide TFJO T?2 et ',83, de la raçon suivante t la résistance de charge Bki de T? est couplée capaoitivement 11a . le condensateur Cl au starter de fIl' tandis que la sortie, coté collecteur de ';cl" est couplé galvaniquomenc via B au même starter,
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Il résulte de ce couplage que si le électeur ionique ou le détecteur infra-rouge est sollicité, la résistance RK2 de TF1 est mise sous tension, Ceoi se traduit par une impulsion traversant le condensateur C2 et excitant, à son tour, le starter de TF2, loquel est couplé galvaniquement via R17 au collecteur du transistor Tr4.
En conséquence, si l'un des trois détecteurs est Molli- cite, on retrouve en RK3 une impulsion résultant de cette solli- citation, quel que soit le détecteur ayant opéré.
L'impulsion apparaissant en RK3 est transmise à sort tour au tube à cathode froide TF3 qui est le tube d'identification slimontè séparément, comme indiqué sur le schéma par la source Bi.
Le collecteur de TF3 est, en outre, retourné à un diviseur poten. tiométriquee constitué par les résistances R20 et R22 de façon toile que si une tension apparaît aux bornes de la résistance R24,TF3 s'allume également.
Ce dernier tube est le tube d'identification dont le @ fonctionnement a été décrit plus haut dans le présent mémoire, Il est évident que l'on peut entrevoir parmi les schémas repris' si-dessus, toutes les combinaisons que l'on voudra. Que les chambres d'ionisation peuvent être d'un modèle simple comme indiqué en fig.1 et 2, ou d'un modèle comme indiqué en fig.3 avec ou sans électrode complémentaire. quoique les schémas en annexe ne font apparaître que des transistors NPN, il est évident que tout autre type de transistor ou d'élément semi-conducteur amplificateur généralement quelconque, y compris les amplificateurs paramétriques, peut etre utilisé.
Finalement, le détecteur infra-rouge peut être choisi, a@@ les éléments photo-électrique à vide poussé, les ul@@ 'état solide à couche d'arrêt, photo-emissives ou photo-conductrices, pour autant qu'elles puissent être adaptées correctement au circuit.
De plus, les liaisons entre circuits, donnes dans l'exposé du présent mémoire comme étant faits via des tubes à cathode froide, peuvent être établies par tout autre procédé de mélange connu tel que tubes à cathodes rroides à double starter,
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diodes simples ou mélangeuses, transistors, thyratrons d'état solide, thyristors, tubes électroniques, etc... etc..,
Ayant exposé les principes fondamentaux a la base ci* la présente invention et les conditions dans lesquelles celle-ci peut être reproduite, nous exprimons les revendications suivantes :
REVENDICATIONS ------------------------------ I) Analyseur de gaz plus lourds que l'air, vapeurs ou fuméea comme schématisé en fig.4 annexe au présent mémoire, caractériel par l'adjonction au dispositif connu de la fig.1 d'une résis- tance variable constituée par une charge radioactive pouvais être déplacée en regara d'une électrode fixe de façon à réaliser la charge électrique optimum de la chambre d'ionisation, en combinaison avec un ensemble potentiométrique de réglage de sensibilité ou du seuil opératoire de l'ensemble et un groupage sérié de deux condensateurs dont un, de capacité fixe est à haut isolement, l' autre pouvant être ajusté de façon telle quo la constante de temps ae réponse de l'analyseur,
pouvant également être utllisé en détecteur ou pré-détecteur d'incendie, puisse être ajustée dans de très larges limites.
2) Comme au primo ci-dessus, la chambre d'ionisation étant construite de façon telle que sa géométrie soit rendue double- ment variable par coulissage d'un cylindre sur deux ou plusieurs pieds, dans une couronne; la charge radioactive elle-même pouvant être déplacée axialement par rapport au cylindre coulis- sant par déplacement longitudinal d'un pont supportant une source radioactive susceptible de coulisser Melon deux géné- rattices diamétralement opposées du cylindre de façon telle que la paroi (cylindre) de la chambre d'ionisation et la charge radioactive excitatrice puissent être séparément approchées ou écartées d'une électrode collectrice sphérique comme indiqué en fig.3,
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3)
Comme au secundo ci-dessus, des électrodes accélératrices (grillée), des lentilles électroniques ou des plaques de déflexion pouvant être disposées entre la source radioactive et l'électrode collectrice de façon à modifier la répartition du champ électrique au soin de la chambre d'ionisation.
4) Combinaison de deux ensembles détecteurs réalisée de façon telle que l'un des tubes à ettluve (triode à cathode froide) soit rendu opératif par suite de la présence de gaz, -vapeurs ou fumées, plus lourda que l'air, aomme revendiqué au primo ci-dessus tandis que l'autre soit rendu opératif pour les gaz plus lésera que l'air en inversant la position électrique de la chambre d'ionisation du second tube par rapport au premier comme indiqué en fig.5.
5) Comme au quarto ci-dessus, les tubes à cathode. froides et tous leurs accessoires fonctionnels étant réunis dans un bottier ad'hoc.
6) Comme au quarto ci-dessus, maia les deux tubes utilisés étant réunis en une seule unité à deux starter comme indiqué en fig.6.
7) Adjonction aux éléments détecteurs repris dans les reven- dications ci-dessus et celles exprimées ci-après, d'un tube à cathode froide complémentaire fournissant une impulsion élec- trique à une ligne lorsque l'un des détecteurs a fonctionné,
8) Gomme au 7 ci-dessus, le tube' cathode froide complémen- taire pouvant être remplacé par tout autre système généralement quelconque susceptible de fournir la même impulsion électrique à la même ligne. A titre exemplatif et non limitatif, citons les relais de tous types, les thyratrons à cathode chauffée ou d'état solide, les tubes thermoioniques, les transistors, les redresseurs à électrode de commande, etc... etc...
9) Combinaison de l'un quelconque des détecteurs ioniques comme repris ci-dessus avec un ensemble potentiométrique de deux résistances identiques à coefficient de température tel, qu'accouplées a un transistor, elles déterminent, au travers de la chambre d'ionisation, le fonctionnement du tube à cathode froide, connecté à celle-ci.
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L'une des resistances étant soumise aux varisations rapides de la température ambiante, l'autre étant soustraiue à ces mêmes variations, l'ensemble realise la combinsison de la détection ionique et thermovélcimetrique simuitanées, comme indiqué on fig.9, 10) Comme au 9 ci-dessue, le transistor attaquant un tube
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à cathode froide séparé pour obtenir zaza ¯,aréo8 de déteetîon# l'une ionique, l'autre th VV\Lmotr1qu..
11) Comme au 10' ci-dessus, un tube' cathode froide complé- ment aire recevant les signaux des deux voies de detections et transmettant ceux-ci, après mélange, comme indique en fig.11, à une ligne d'identification, nous forme d'impulsions 12) Combinaison d'un détecteur de rayonnement infra-rouge avec un transistor attaquant un tube à cathode froide de façon telle que lorsque le déecteur d'infra-rouge cet sollicité, le tube à cathode froiae opère après amplification par le transistor comme indique en fig.12.
13) Combinaison dos circuits de détection repris dans les revendications ci-dessus de façon telle que la présence de fumées, gaz ou vapeurs, accompagnée d'élévation de tempe-' rature ou (l'émission de rayonnement infra-rouge, sit detectée et: transmise vers un poste de signalisation comme indique en fig.13.
14) Comme indiqué au 13 ci-dessus, les éléments d'inter- connexion ou de mélange ou de transmission pouvant être, outre des tubes à cathode froide, des tubes électroniques, des transistors, des thyratrons d'état solide ou tout autre système susceptible de réaliser des fonctions similaires à celles indiquées au schéma de la fig.13.